Thermophoresis particle deposition — thermal radiation interaction on mixed convection from vertical surfaces embedded in porous medium

摘要

This work deals with thermophoresis particle deposition and thermal radiation interaction on mixed convection heat and mass transfer by steady laminar boundary-layer flow over a nonisothermal vertical flat plate embedded in a fluid-saturated porous medium. The governing partial-differential equations are transformed into nonsimilar form by using a special transformation and then solved numerically by using an implicit finite-difference method. Different results are obtained and displayed graphically to explain the effect of various physical parameters on the wall thermophoretic deposition velocity, Nusselt numbers, and temperature and concentration profiles. It was found that the increasing of radiation parameter or dimensionless temperature ratio heated the fluid and decreased the temperature gradients near the impermeable wall, which increased the local Nusselt numbers and decreased the wall thermophoresis velocities. It was also found that the effect of power indexes of either temperatures or concentration enhances both local Nusselt numbers and wall thermophoresis velocities. Comparison with previously published work in the limits of absent thermophoresis and thermal radiation effects shows excellent agreement.nnNous étudions ici le dépôt de particules par therrmophorèse et l'interaction de radiation thermique sur un transfert mixte de chaleur et de masse par une mince couche laminaire limite en écoulement stationnaire sur une surface plane verticale non isotherme plongée dans un milieu poreux saturé de fluide. Les équations maîtresses différentielles sont transformées en une forme non similaire en utilisant une transformation spéciale que nous solutionnons alors par une méthode numérique aux différences finies. Les résultats obtenus sont présentés graphiquement pour mettre en évidence le rôle des différents paramètres physiques sur la vitesse de dépôt par thermophorèse sur la surface verticale, comme le nombre de Nusselt et les profils de température et de concentration. Nous trouvons qu'augmenter les paramètres de radiation ou le rapport sans dimension de température chauffe le fluide et diminue le gradient de température près du mur imperméable, ce qui augmente le nombre de Nusselt local et diminue la vitesse de dépôt. Nous trouvons aussi que les effets des indices de puissance soit de la température, soit de la concentration augmentent à la fois le nombre de Nusselt local et le vitesse de dépôt. La comparaison avec des résultats publiés dans la limite sans radiation therrmique ni thermophorèse montre un excellent accord.